仪器仪表学报

作者：王彦，秦楠，刘吉虹，梁大开，程竹明

单位：王彦,1?安徽工业大学电气与信息工程学院马鞍山243000,,秦楠,1?安徽工业大学电气与信息工程学院马鞍山243000,,刘吉虹,1?安徽工业大学电气与信息工程学院马鞍山243000,,梁大开,2?南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016,,程竹明,1?安徽工业大学电气与信息工程学院马鞍山243000； 2?南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016,

关键词：光纤FBG;柔性传感器;温度;压觉;动态;冲击力

基金：国家自然科学基金（51309001）、安徽省教育厅自然科学基金重点项目（KJ2017A041，KJ2018A0042）、安徽省科技厅面上公关项目（1704a0902033）资助

为了探究光纤FBG埋入仿生体中的传感性能，制备了一种光纤FBG柔性传感器，并对其温度和力觉的感知能力进行了探究。首先，介绍了FBG柔性传感器的结构及制作方法；接着，建立了柔性传感器的温度和压力传感模型，并使用有限元分析软件Abaqus对柔性传感器受压情况进行理论模拟；最后，对FBG柔性传感器和裸FBG传感器的温度和力觉感知能力进行了对比试验。试验结果表明，FBG柔性传感器灵敏度在升温和降温过程分别为13?14和11?06pm/℃，是裸FBG传感器的1?3倍；静态压力加载过程和卸载过程分别为0?3181和0?3453pm/g，比裸FBG传感器提高了3倍且线性相关系数为99?5%，较裸FBG传感器线性度好；检测通行载荷信号比裸FBG传感器强；20g实心钢球从50cm高度冲击应变值为38με，跟踪效果明显。该传感器灵敏度高且重复性好，对仿生体皮肤的触滑觉研究有一定的参考意义。

来源：2019年第3期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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